JP3855209B2

JP3855209B2 - Suspension control device

Info

Publication number: JP3855209B2
Application number: JP34453596A
Authority: JP
Inventors: 修之一丸
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-12-09
Filing date: 1996-12-09
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2016-12-09
Also published as: JPH10166828A; DE19754671C2; KR19980063771A; US5924703A; KR100305264B1; DE19754671A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に用いられるサスペンション制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のサスペンション制御装置の一例として、ソレノイドへの通電電流に応じて変位する可動体（スプール）を有しこの可動体の変位に応じて油液の通過量を調整する比例ソレノイドバルブと、車体と車軸との間に介装されて前記通電電流、ひいては可動体の変位に応じた大きさの減衰力を発生する減衰力可変型のショックアブソーバと、車体の上下方向の加速度を検出する加速度センサとを備え、加速度センサの検出値に基づいて通電電流（出力電流）の大きさを決めて、所望の大きさの減衰力（伸び側、縮み側の減衰力）を発生し、車両ばね上の揺れを抑制し快適な乗り心地を確保する装置がある。この装置に適用されるショックアブソーバとして、図１０に示すように縮み側の減衰力が小さい値の場合、伸び側の減衰力が大きい値から小さい値に変化し、伸び側の減衰力が小さい値の場合、縮み側の減衰力が小さい値から大きい値に変化する、いわゆる減衰力反転タイプがある。
【０００３】
さらに、この装置では、通電電流を、加速度センサの検出値から定まる所望の大きさの指令電流（目標電流、通電電流の平均値）と、ＰＷＭ信号に基づいて得られる比較的高い（ＰＷＭ信号に比しては低い）周波数の電流（ディザ振動）との重畳により構成し、可動体を所定位置を中心にして微振動（ディザ）させておき、可動体の変位を容易に行って減衰力調整の応答性等を向上するようにしている。この場合、ディザ振動は、例えば次のようにして得るようにしている。
【０００４】
すなわち、ソレノイドと電源との間に介装されたスイッチング手段（トランジスタ）をＰＷＭ信号に応じてオン・オフするように設ける。この際、ソレノイドに流れる電流は、過渡現象によりＰＷＭ信号のＨレベル時（例えばデューティ比７５％で、この場合ＰＷＭ信号の周期の７５％分トランジスタをオンさせて、２５％分トランジスタをオフさせる。）には逓増し、続くＬレベル時（例えばデューティ比２５％で、この場合ＰＷＭ信号の周期の２５％分トランジスタをオンさせて、７５％分トランジスタをオフさせる。）には逓減する。この場合、例えば図９に示すように、ＰＷＭ信号のデューティ比を増加させると（Ａ区間）、逓増割合（トランジスタオン時間がＰＷＭ信号周期の７５％）が逓減割合（トランジスタオフ時間がＰＷＭ信号周期の２５％）に比して大きくなり、ソレノイドに流れる電流（通電電流）はＰＷＭ信号の周期毎に増加することになる（この際のデューティ比を、以下、便宜上、上昇デューティ比という。）。
【０００５】
また、ＰＷＭ信号のデューティ比を減少させると（Ｂ区間）、逓減割合（トランジスタオフ時間がＰＷＭ信号周期の７５％）が逓増割合（トランジスタオン時間がＰＷＭ信号周期の２５％）に比して大きくなり、ソレノイドに流れる電流はＰＷＭ信号の周期毎に減少することになる（この際のデューティ比を、以下、便宜上、下降デューティ比という。）。そして、ＰＷＭ信号のデューティ比をデューティ比増減切換え周期（ディザ電流の一周期の１／２）毎に上昇デューティ比、下降デューティ比に、切換えることにより、比較的高い（ＰＷＭ信号に比しては低い）周波数（デューティ比増減切換え周期の２倍）で所定振幅のディザ電流が得られ、このディザ電流の平均値が指令電流（目標電流）となるように、ＰＷＭ信号を調整する。そして、可動体の位置を変化させる初期または終了段階において上昇デューティ比と下降デューティ比の差を大きくしたり、また、Ａ区間とＢ区間の時間を長くすることによりディザ振幅を大きくすることができる。前記ディザ振動の振幅、周波数を、以下、便宜上、それぞれディザ振幅、ディザ周波数という。
【０００６】
このサスペンション制御装置では、図１０に示すように、ディザ振幅Ｄ、ディザ周波数ｆ₀ を一定に設定し、かつあらかじめ定めた指令電流領域Ｓ（ショックアブソーバの減衰力の領域）内で、減衰力に対応した大きさの指令電流を変化させることにより、所望の大きさの電流（通電電流）をソレノイドに供給し、図１０の上段部に示すような減衰力を発生するようにしている。
【０００７】
図１０において、指令電流領域Ｓ₂ は、縮み側の減衰力が小さい値で伸び側の減衰力が大きい値から小さい値に所定の割合で変化し、かつ指令電流（通電電流）が比較的小さい領域（以下、便宜上、第２領域という。）を示す。また、指令電流領域Ｓ₄ は、伸び側の減衰力が小さい値で縮み側の減衰力が小さい値から大きい値に所定の割合で変化し、かつ指令電流（通電電流）が比較的大きい領域（以下、便宜上、第４領域という。）を示す。そして、第２領域Ｓ₂ に比して指令電流（通電電流）が小さい領域を第１領域Ｓ₁ とし、第２領域Ｓ₂ と第４領域Ｓ₄ との間の領域を第３領域Ｓ₃ とし、第４領域Ｓ₄ に比して指令電流（通電電流）が大きい領域を第５領域Ｓ₅ とする。
【０００８】
そして、前記第２、第４領域Ｓ₂ ，Ｓ₄ においては、他の領域（第１、第３、第５領域Ｓ₁ ，Ｓ₃ ，Ｓ₅ ）に比して、ソレノイドに供給される電流（通電電流）の変化に対する減衰力変動幅（減衰力の変化量）が大きくなっている。この例では、第２領域Ｓ₂ の減衰力変動幅Ｆ_R が第４領域Ｓ₄ の減衰力変動幅Ｆ_C に比して大きく（Ｆ_R ＞Ｆ_C ）なるように設定されている。ここで、第２、第４領域Ｓ₂ ，Ｓ₄ の指令電流を便宜上、以下、それぞれＩ_R ，Ｉ_C という。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したサスペンション制御装置では、一定の振幅Ｄ、一定の周波数ｆ₀ のディザ電流を指令電流に重畳してソレノイドに供給する電流を得るようにしているので、指令電流（通電電流）が例えば第２、第４領域Ｓ₂ ，Ｓ₄ 内の大きさの電流であると、微振動（ディザ）によってショックアブソーバの減衰力の変化量が他の領域（第１、第３、第５領域Ｓ₁ ，Ｓ₃ ，Ｓ₅ ）に比して、より大きくなる。そして、例えば第２領域Ｓ₂ の減衰力変動幅Ｆ_R や第４領域Ｓ₄ の減衰力変動幅Ｆ_C が所定値（許容最大減衰力変動幅）Ｆ_MAX に比して大きい（Ｆ_R ＞Ｆ_C ＞Ｆ_MAX ）場合には、不要な音や振動を発生させたり、目標とする減衰力が得られないということが起こり得た。
【００１０】
この問題点に対して、ディザ振幅を小さい値に設定したり、あるいはディザ周波数を大きい値に設定すると、音や振動は小さくなるものの、減衰力のヒステリシスの増大（応答性の悪化）を招き、良好な乗り心地を損ねてしまうという問題を惹起する虞があった。
【００１１】
ここで、減衰力のヒステリシスとは、次のことをいう。すなわち、同等の大きさの減衰力を得る際に、減衰力を大きくするときと、小さくするときとで、ソレノイドに必要とされる電流が異なり、電流を横軸、減衰力を縦軸にして、減衰力−電流波形を描くと、略平行四辺形の環状の曲線（ヒステリシス）となる。そして、このヒステリシスの大きさ（例えば、同等減衰力を得るために減衰力を大きくするときに必要とされる電流と、小さくするときに必要とされる電流との差分電流）は極力小さいことが望まれる。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ヒステリシスの増加を最小限に抑えて音や振動の発生の防止を図ることができるサスペンション制御装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、ソレノイド及び該ソレノイドへの通電電流に応じて変位する可動体を有する比例ソレノイドバルブと、車体と車軸との間に伸縮自在に介装されて可動体の変位に応じた減衰力を発生する減衰力可変型のショックアブソーバと、所望の減衰力に対応した指令電流に重畳され該指令電流と共に前記通電電流を構成するディザ電流を発生するディザ発生手段とを備え、前記可動体を前記指令電流に応じた位置で、前記ディザ電流に応じた振幅で振動させるサスペンション制御装置であって、前記通電電流に対する前記ショックアブソーバの減衰力の変化が大きい領域における前記指令電流に重畳するディザ電流の振幅を、減衰力の変化が小さい領域における前記指令電流に重畳するディザ電流の振幅に比べ小さい値に設定するディザ振幅設定手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、ソレノイド及び該ソレノイドへの通電電流に応じて変位する可動体を有する比例ソレノイドバルブと、車体と車軸との間に伸縮自在に介装されて可動体の変位に応じた減衰力を発生する減衰力可変型のショックアブソーバと、所望の減衰力に対応した指令電流に重畳され該指令電流と共に前記通電電流を構成するディザ電流を発生するディザ発生手段とを備え、前記可動体を前記指令電流に応じた位置で、前記ディザ電流に応じた周波数で振動させるサスペンション制御装置であって、
前記通電電流に対する前記ショックアブソーバの減衰力の変化が大きい領域で、前記指令電流に重畳するディザ電流の周波数を大きい値に設定すると共に、前記減衰力の変化が大きい領域を除く他の領域で、前記ディザ電流の周波数を小さい値に設定するディザ周波数設定手段を設けたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態のサスペンション制御装置を図１ないし図５に基づいて説明する。図１において、サスペンション制御装置は、バッテリ（電源）１に一端側が接続されたソレノイド２及びソレノイド２への通電電流に応じて変位する可動体（スプール）３を有しこの可動体３の変位に応じて油液４の通過量を調整する比例ソレノイドバルブ５と、車体（図示省略）と車軸（図示省略）との間に介装されて前記通電電流、ひいては可動体３の変位に応じた大きさの減衰力を発生する減衰力可変型のショックアブソーバ６と、車体の上下方向の加速度を検出する加速度センサ７と、ソレノイド２の他端側に接続されたコントローラ８とから大略構成されている。
【００１６】
コントローラ８は、ソレノイド２の他端部と、接地部９との間にこの順で介装されるトランジスタ１０、シャント抵抗１１とを有し、トランジスタ１０によって電流を可変制御してソレノイド２に通電電流を流すようにしている。この場合、通電電流は、後述するようにして、通電電流の平均値に相当する指令電流と、この指令電流に重畳されるディザ電流とから構成し、指令電流に応じた部分に可動体３を位置させて、ショックアブソーバ６に所望の減衰力を発生させると共に、該位置においてディザ電流に応じて可動体３を微振動（ディザ）させ、可動体３、ひいてはショックアブソーバ６の減衰力変更の応答性を向上するようにしている。
【００１７】
コントローラ８は、更に、加速度センサ７の検出信号に応じて所望の減衰力を得るための指令電流を求めて後述のディザ調整回路１３及び加算回路１４に出力すると共に、所定の大きさの振幅のディザ電流をディザ調整回路１３に出力するＣＰＵ（ディザ発生手段）１２と、ＣＰＵ１２から出力されたディザ電流の振幅を後述するように調整するディザ調整回路（ディザ振幅設定手段）１３と、ディザ調整回路１３の出力信号及びＣＰＵ１２から出力された指令電流を加算する加算回路１４と、加算回路１４の出力値に対してシャント抵抗１１の端子電圧値（検出値）をフィードバックしてトランジスタ制御信号を求める電流フィードバック回路１５とを備え、このトランジスタ制御信号でトランジスタ１０を制御することにより、指令電流にディザ電流が重畳された通電電流をソレノイド２に流すようにしている。
【００１８】
前記ディザ調整回路１３は、実験であらかじめ求めた図５の下段部に示すような指令電流−ディザ振幅データ（マップ）を格納している。この指令電流−ディザ振幅データは、ショックアブソーバ６が図５の上段部のような指令電流（通電電流）−減衰力特性を有することに基づいて、次のように求められている。
すなわち、本実施の形態では、指令電流が、第２、第４領域Ｓ₂ ，Ｓ₄ の範囲に入る場合、ディザ電流の振幅（ディザ振幅）を小さい値に設定している。例えば、指令電流が第２領域Ｓ₂ 内の大きさの場合、ディザ振幅をＤ_R1（Ｄ_R1＜Ｄ）に設定し、ディザ振幅Ｄ_R1に対応する減衰力変動幅Ｆ_R1が所定値Ｆ_MAX （図１０参照）に比して小さく（Ｆ_R1＜Ｆ_MAX ）なるようにする。また、指令電流が第４領域Ｓ₄ 内の大きさの場合、ディザ振幅をＤ_C1（Ｄ_C1＜Ｄ）に設定し、ディザ振幅Ｄ_C1に対応する減衰力変動幅Ｆ_C1が所定値Ｆ_MAX に比して小さく（Ｆ_C1＝Ｆ_R1＜Ｆ_MAX ）なるようにしている。
なお、図５上段部には、ディザ振幅Ｄ_R1に対応して減衰力変動幅がＦ_R1となること及びディザ振幅Ｄ_C1に対応して減衰力変動幅がＦ_C1となることを、それぞれ指令電流Ｉ_R 、指令電流Ｉ_C に対応させて示している。なお、ここで、減衰力変動幅がＦ_C1＝Ｆ_R1＜Ｆ_MAX となるように設定したが、第４領域Ｓ₄ の減衰力の変化の割合（減衰力の変化量）が第２領域Ｓ₂ のそれに対して小さいので、Ｆ_C1＜Ｆ_R1＜Ｆ_MAX となるように設定してもよい。
【００１９】
そして、ディザ調整回路１３は、図５の指令電流−ディザ振幅データ（マップ）を後述するように利用し、ＣＰＵ１２、加算回路１４、電流フィードバック回路１５と協働して、以下のように演算処理しディザ電流の振幅を調整するようにしている。
【００２０】
ここで、ディザ調整回路１３、ＣＰＵ１２、加算回路１４、及び電流フィードバック回路１５の演算処理内容を、図２及び図３に基づいて説明する。
まず、イニシャライズを行い（ステップS1）、制御周期ｔ_ms経過したか否かの判定をYES と判定するまで行う（ステップS2）。ステップS2でYES と判定すると、前制御周期で算出された信号に基づいてソレノイド２を駆動する（ステップS3）。
ステップS3に続いて、ソレノイド２以外の部材、部分（ＬＥＤ等）に出力する（ステップS4）。
【００２１】
次のステップS5で加速度センサ７の検出値が入力される。続くステップS6で、ステップS5で読み込まれた加速度センサ７の検出値に基づいて、車体の制振に必要な減衰力及びこの減衰力を発生させるために必要な指令電流（通電電流の平均値）を求める。続くステップS7では、ディザ調整回路１３がディザ電流設定処理（サブルーチン）を行う。
【００２２】
このディザ電流設定サブルーチンを図３に基づいて説明する。
まず、ステップS6で求めた指令電流に基づき、図５の下段部のマップからディザ電流の振幅を算出する（ステップS10 ）。次のステップS11 でＩ＝（ディザ振幅）／２の演算を行ない、ディザ電流の平均値を求める。続いてステップS12 で、次式（１）を演算して、通電電流（出力電流）Ｉ_OUT （指令電流にディザ電流の平均値を加算することにより、指令電流を中心としたディザ振幅が重畳されたもの）を求める。
【００２３】
Ｉ_OUT ＝（指令電流値）＋Ｉ … （１）
【００２４】
そして、次の制御周期のステップS3で通電電流（出力電流）Ｉ_OUT を出力し、最終的に出力される通電電流（出力電流）Ｉ_OUT の平均値が指令電流となるようにトランジスタ１０を制御し、図４のような通電電流（出力電流）Ｉ_OUT を得る。
【００２５】
上述したように構成したサスペンション制御装置では、ステップS10 の処理を行い、ソレノイドへの通電電流の変化に対するショックアブソーバの減衰力の変化が大きいとき（即ち、第２、第４領域Ｓ₂ ，Ｓ₄ のとき）、指令電流に重畳するディザ電流の振幅（ディザ振幅）を小さい値〔Ｄ_R1（Ｄ_R1＜Ｄ）、またはＤ_C1（Ｄ_C1＜Ｄ）〕に設定するので、減衰力変動幅は小さくなる〔第２領域Ｓ₂ においては減衰力変動幅Ｆ_R1（Ｆ_R1＜Ｆ_MAX ）、第４領域Ｓ₄ においては減衰力変動幅Ｆ_C1（Ｆ_C1＜Ｆ_MAX ）となる〕。このため、従来技術で発生したショックアブソーバの音や振動を招くことが抑制される。この場合、通電電流に対する減衰力の変化が大きい領域のみについてディザ振幅を小さくするので、減衰力のヒステリシスの増大（応答性の悪化）を必要最小限に抑えることができる。
【００２６】
次に、本発明の第２実施の形態のサスペンション制御装置を図６ないし図８に基づいて説明する。なお、図１ないし図５、図１０及び図９に示す部分、部材と同等の部分、部材についての説明、図示は、適宜、省略する。
【００２７】
第２の実施の形態のディザ調整回路（ディザ周波数設定手段）１３Ａは、実験であらかじめ求めた図８の下段部に示すような指令電流−ディザ周波数データ（マップ）を格納している。この指令電流−ディザ周波数データは、ショックアブソーバ６が図８の上段部のような指令電流（通電電流）−減衰力特性を有することに基づいて、次のように求められている。
【００２８】
すなわち、本実施の形態では、指令電流が第２、第４領域Ｓ₂ ，Ｓ₄ 内の大きさの場合、ディザ電流の周波数（ディザ周波数）を上述した従来技術のディザ周波数ｆ₀ に比して大きいディザ周波数ｆ_d ，ｆ_c （ｆ_d ＞ｆ_c ＞ｆ₀ ）に設定する一方、指令電流が第１、第３、第５領域Ｓ₁ ，Ｓ₃ ，Ｓ₅ 内の大きさの場合、従来技術のディザ周波数ｆ₀ に比して小さいディザ周波数ｆ_t （ｆ_t ＜ｆ₀ ）に設定している。
【００２９】
なお、ディザ電流を用いたサスペンション制御装置では、一般に指令電流にディザ電流を重畳することにより、減衰力のヒステリシスを小さくするようにしているが、ディザ周波数に応じてヒステリシス低減効果が異なり、周波数が低い程ヒステリシス低減効果が大きくなる（ヒステリシスを、より小さくできる）特性を有することが知られている。そして、本実施の形態のサスペンション制御装置は、この特性に基づいて、上述したように通電電流に対する減衰力の変化が大きい領域（第２、第４領域Ｓ₂ ，Ｓ₄ ）で、ディザ電流の周波数（ディザ周波数）を大きい値（それぞれｆ_d ，ｆ_c 〔ｆ_d ＞ｆ_c ＞ｆ₀ 〕）にすると共に、減衰力の変化が大きい領域（第２、第４領域Ｓ₂ ，Ｓ₄ ）を除く他の領域（第１、第３、第５領域Ｓ₁ ，Ｓ₃ ，Ｓ₅ ）でディザ周波数を小さい値（ｆ_t 〔ｆ_t ＜ｆ₀ 〕）にするようにしている。
【００３０】
そして、ディザ調整回路１３Ａは、図８の指令電流−ディザ周波数データ（マップ）を後述するように利用し、ＣＰＵ１２、加算回路１４、電流フィードバック回路１５と協働して、以下のように演算処理しディザ電流の周波数を調整するようにしている。
【００３１】
この第２の実施の形態では、コントローラ８は、第１の実施の形態が実行する図３のディザ電流設定サブルーチンに代えて、図７のディザ電流設定サブルーチンを実行するものになっている。
図７のサブルーチンは、図３のサブルーチンに比して、ステップS10 に代えてステップS10Aを実行することが異なっている。このステップS10Aでは、ステップS6で求めた指令電流に基づき図８の下段部のマップからディザ周波数を算出する。
【００３２】
上述したように構成したサスペンション制御装置では、ステップS10Aの処理（図８の下段部の指令電流−ディザ周波数データからのディザ周波数の算出）を行い、指令電流が、減衰力の変化が大きい領域（第２、第４領域Ｓ₂ ，Ｓ₄ ）内の大きさの場合、ディザ電流の周波数（ディザ周波数）を大きい値（それぞれｆ_d ，ｆ_c 〔ｆ_d ＞ｆ_c ＞ｆ₀ 〕）にする一方、指令電流が、減衰力の変化が大きい領域（第２、第４領域Ｓ₂ ，Ｓ₄ ）を除く他の領域（第１、第３、第５領域Ｓ₁ ，Ｓ₃ ，Ｓ₅ ）内の大きさの場合、ディザ周波数を小さい値（ｆ_t 〔ｆ_t ＜ｆ₀ 〕）にする。
【００３３】
上述したようにソレノイドへの通電電流の変化に対する減衰力の変化が大きくて、音や振動が発生しやすい第２、第４領域Ｓ₂ ，Ｓ₄ では、ディザ周波数が大きい値（それぞれｆ_d ，ｆ_c 〔ｆ_d ＞ｆ_c ＞ｆ₀ 〕）に設定されることにより、比例ソレノイドバルブ５の可動体３の動きが抑制（可動体３の追従性が抑制）されて、その分、音や振動の発生が防止されることになる。一方、指令電流が第１、第３、第５領域Ｓ₁ ，Ｓ₃ ，Ｓ₅ 内にある場合には、ディザ周波数が小さいことにより、可動体３が動きやすくなり（可動体３の追従性が向上）、ひいては応答性が良くなる（ヒステリシスが小さくなる。すなわち、ヒステリシスの低減効果が大きくなる。）。このため、ショックアブソーバの減衰力の領域全体として、ヒステリシスの増加を最小限に抑えて音や振動の発生の防止を図ることができる。
【００３４】
なお、本実施の形態では、指令電流の各領域における周波数の大きさの関係をｆ_d ＞ｆ_c ＞ｆ₀ ＞ｆ_t となるように設定していたが、減衰力の変化が大きい領域（第２、第４領域Ｓ₂ ，Ｓ₄ ）において、音や振動の発生が防止できるのであれば、周波数の大きさの関係はｆ_d ＝ｆ_c ＞ｆ₀ ＞ｆ_t または、ｆ_c ＞ｆ_d ＞ｆ₀ ＞ｆ_t であっても構わない。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、ソレノイドへの通電電流に対するショックアブソーバの減衰力の変化が大きい領域における指令電流に重畳するディザ電流の振幅を、減衰力の変化が小さい領域における指令電流に重畳するディザ電流の振幅に比べ小さい値に設定するので、比例ソレノイドバルブのスプールが動きにくくなり、音や振動の発生を抑制できる。
【００３６】
請求項２記載の発明は、ソレノイドへの通電電流の変化に対するショックアブソーバの減衰力の変化が大きい領域で、指令電流に重畳するディザ電流の周波数を大きい値に設定することにより、比例ソレノイドバルブの可動体が動きにくくなって、その分、音や振動の発生が防止されると共に、減衰力の変化が大きい領域を除く他の領域でディザ電流の周波数を小さい値に設定することにより、比例ソレノイドバルブの可動体が動きやすくなってヒステリシスが小さくなる（応答性が良くなる）。このため、ショックアブソーバの減衰力の領域全体として、ヒステリシスの増加を最小限に抑えて音や振動の発生の防止を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のサスペンション制御装置を模式的に示す図である。
【図２】図１のコントローラの演算処理内容を示すフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートのディザ電流設定処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【図４】図１の装置の指令電流、ディザ電流及び出力電流の対応関係を模式的に示す図である。
【図５】図１の装置の電流変化に対する減衰力変動特性とこの減衰力変動特性に対応する指令電流−ディザ振幅マップを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態のサスペンション制御装置を模式的に示す図である。
【図７】図６のコントローラの演算処理内容を示すフローチャートである。
【図８】同第２の実施の形態の作用を示す図である。
【図９】ＰＷＭ信号とディザ振動との関係を模式的に示す波形図である。
【図１０】電流変化に対する減衰力変動特性を示す図である。
【符号の説明】
２ソレノイド
３可動体
５比例ソレノイドバルブ
６ショックアブソーバ
８コントローラ
１２ＣＰＵ（ディザ発生手段）
１３ディザ調整回路（ディザ振幅設定手段）
１３Ａディザ調整回路（ディザ周波数設定手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a suspension control device used for an automobile or the like.
[0002]
[Prior art]
As an example of a conventional suspension control device, a proportional solenoid valve that has a movable body (spool) that is displaced in response to an energization current to the solenoid and that adjusts the amount of oil liquid to pass in accordance with the displacement of the movable body; A shock absorber of variable damping force type that is interposed between the axle and generates a damping force having a magnitude corresponding to the energization current, and consequently the displacement of the movable body, and an acceleration sensor that detects vertical acceleration of the vehicle body; Determine the magnitude of the energization current (output current) based on the detection value of the acceleration sensor, generate the desired amount of damping force (extension side, contraction side damping force), and swing on the vehicle spring There is a device that suppresses this and ensures a comfortable ride. As a shock absorber applied to this device, when the compression force on the contraction side is a small value as shown in FIG. 10, the value on the expansion side changes from a large value to a small value, and the value on the expansion side is small. In this case, there is a so-called damping force reversal type in which the shrinking damping force changes from a small value to a large value.
[0003]
Further, in this apparatus, the energization current is relatively high (the PWM signal is obtained based on the command current (target current, average value of the energization current) having a desired magnitude determined from the detection value of the acceleration sensor and the PWM signal. Comparing with low frequency current (dither vibration), the movable body is slightly vibrated (dithered) around a predetermined position, and the movable body is easily displaced to adjust the damping force. The responsiveness etc. are improved. In this case, the dither vibration is obtained as follows, for example.
[0004]
That is, the switching means (transistor) interposed between the solenoid and the power source is provided so as to be turned on / off according to the PWM signal. At this time, the current flowing in the solenoid is turned on by 75% of the period of the PWM signal and turned off by 25% when the PWM signal is at the H level due to a transient phenomenon (for example, the duty ratio is 75%. ) And gradually decreases at the L level (for example, with a duty ratio of 25%, in this case, the transistor is turned on for 25% of the period of the PWM signal and the transistor is turned off for 75%). In this case, for example, as shown in FIG. 9, when the duty ratio of the PWM signal is increased (section A), the increasing rate (transistor on time is 75% of the PWM signal cycle) is decreased (transistor off time is the PWM signal cycle). The current (energization current) flowing through the solenoid increases every PWM signal cycle (the duty ratio at this time is hereinafter referred to as an increased duty ratio for convenience).
[0005]
When the duty ratio of the PWM signal is decreased (B section), the decreasing rate (transistor off time is 75% of the PWM signal cycle) is larger than the increasing rate (transistor on time is 25% of the PWM signal cycle). Thus, the current flowing through the solenoid decreases for each period of the PWM signal (the duty ratio at this time is hereinafter referred to as a descending duty ratio for convenience). Then, every increase duty ratio (1/2 of one period of the dither current) duty ratio decreasing switching cycle the duty ratio of the PWM signal, the lowered duty ratio by obtaining switching, compared to relatively high (PWM signal The dither current having a predetermined amplitude is obtained at a frequency (twice the duty ratio increase / decrease switching period), and the PWM signal is adjusted so that the average value of the dither current becomes the command current (target current). Then, the dither amplitude can be increased by increasing the difference between the rising duty ratio and the decreasing duty ratio at the initial stage or the end stage of changing the position of the movable body, or by lengthening the time between the A section and the B section. . The amplitude and frequency of the dither vibration are hereinafter referred to as dither amplitude and dither frequency, respectively, for convenience.
[0006]
In this suspension control apparatus, as shown in FIG. 10, the dither amplitude D and the dither frequency f ₀ are set to be constant, and the damping force is adjusted within a predetermined command current region S (the region of the damping force of the shock absorber). By changing the command current of a corresponding magnitude, a desired magnitude of current (energization current) is supplied to the solenoid to generate a damping force as shown in the upper part of FIG.
[0007]
In FIG. 10, the command current region S ₂ changes at a predetermined rate from a value with a small damping force on the contraction side to a value with a large damping force on the expansion side, and the command current (energization current) is relatively small. A region (hereinafter referred to as a second region for convenience) is shown. Further, the command current region S ₄ is a region in which the expansion side damping force is small and the contraction side damping force is changed from a small value to a large value at a predetermined ratio, and the command current (energization current) is relatively large ( Hereinafter, for convenience, it is referred to as a fourth region). A region where the command current (energization current) is smaller than the second region S ₂ is defined as a first region S _1, and a region between the second region S ₂ and the fourth region S ₄ is defined as a third region S _3. and then, the fourth region S ₄ in comparison with the command current (energizing current) region is large and the fifth region S _5.
[0008]
In the second and fourth regions S ₂ and S ₄ , the current supplied to the solenoid as compared with the other regions (first, third and fifth regions S ₁ , S ₃ , S ₅ ). The fluctuation range of the damping force (the amount of change in the damping force) with respect to the change in (energization current) is large. In this example, the damping force fluctuation range F _R in the second region S ₂ is set to be larger (F _R > F _C ) than the damping force variation range F _C in the fourth region S ₄ . Here, for convenience, the command currents in the second and fourth regions S ₂ and S ₄ are hereinafter referred to as I _R and I _C , respectively.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the suspension control apparatus described above, a current supplied to the solenoid is obtained by superimposing a dither current having a constant amplitude D and a constant frequency f _{0 on} the command current. When the current has a magnitude in the second and fourth regions S ₂ and S ₄ , the amount of change in the damping force of the shock absorber due to slight vibration (dither) is changed to other regions (first, third, and fifth regions S). ₁ , S ₃ , S ₅ ). For example, the damping force fluctuation range F _R of the second region S _{2 and} the damping force fluctuation range F _C of the fourth region S ₄ are larger than a predetermined value (allowable maximum damping force fluctuation range) F _MAX (F _R > In the case of F _C > F _MAX ), unnecessary sounds and vibrations may be generated, and the target damping force may not be obtained.
[0010]
In response to this problem, if the dither amplitude is set to a small value or the dither frequency is set to a large value, the sound and vibration are reduced, but the hysteresis of the damping force is increased (deterioration of responsiveness). There was a risk of causing a problem of impairing a good ride comfort.
[0011]
Here, the hysteresis of the damping force means the following. That is, when obtaining a damping force of the same magnitude, the current required for the solenoid differs depending on whether the damping force is increased or decreased. The current is plotted on the horizontal axis and the damping force is plotted on the vertical axis. When a damping force-current waveform is drawn, a substantially parallelogram-shaped annular curve (hysteresis) is obtained. The magnitude of this hysteresis (for example, the difference current between the current required to increase the damping force and the current required to reduce the damping force to obtain the equivalent damping force) should be as small as possible. desired.
[0012]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a suspension control device capable of preventing the generation of sound and vibration while minimizing an increase in hysteresis.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a proportional solenoid valve having a solenoid and a movable body that is displaced in response to an energizing current to the solenoid, and a vehicle body and an axle are provided in a telescopic manner so as to respond to the displacement of the movable body. A damping force variable shock absorber that generates a damping force, and a dither generating means that generates a dither current that is superimposed on the command current corresponding to the desired damping force and forms the energization current together with the command current, at a position corresponding to the movable member to the command current, a suspension control apparatus that vibrates with an amplitude determined in accordance with the dither current, the command current that definitive in the area there is a large change in the damping force of the shock absorber with respect to the energizing current set the amplitude of the dither current superimposed, to a smaller value than the amplitude of the dither current superimposed on the command current in the area change is small in the damping force Characterized in that a dither amplitude setting means.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, a proportional solenoid valve having a solenoid and a movable body that is displaced in response to an energizing current to the solenoid, and a vehicle body and an axle are interposed between the vehicle body and the axle so as to expand and contract. A damping force variable shock absorber that generates a damping force, and a dither generating means that generates a dither current that is superimposed on the command current corresponding to the desired damping force and forms the energization current together with the command current, A suspension control device that vibrates the movable body at a position corresponding to the command current and at a frequency corresponding to the dither current,
In a region where the change in damping force of the shock absorber with respect to the energized current is large, the frequency of the dither current superimposed on the command current is set to a large value, and in other regions excluding the region where the change in damping force is large, Dither frequency setting means for setting the frequency of the dither current to a small value is provided.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a suspension control apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, the suspension control device has a solenoid 2 connected at one end to a battery (power source) 1 and a movable body (spool) 3 that is displaced in response to an energization current to the solenoid 2. Accordingly, a proportional solenoid valve 5 that adjusts the passage amount of the oil liquid 4 and a vehicle body (not shown) and an axle (not shown) are interposed between the energizing current and the displacement of the movable body 3. The shock absorber 6 is a variable damping force type for generating a damping force, an acceleration sensor 7 for detecting the vertical acceleration of the vehicle body, and a controller 8 connected to the other end of the solenoid 2. .
[0016]
The controller 8 has a transistor 10 and a shunt resistor 11 that are interposed in this order between the other end of the solenoid 2 and the grounding portion 9. The current is variably controlled by the transistor 10 to energize the solenoid 2. Current is made to flow. In this case, as will be described later, the energizing current is constituted by a command current corresponding to the average value of the energizing current and a dither current superimposed on the command current, and the movable body 3 is provided in a portion corresponding to the command current. The movable body 3 is caused to vibrate (dither) in accordance with the dither current at the position, and a response to change of the damping force of the movable body 3 and eventually the shock absorber 6 is generated. I try to improve the sex.
[0017]
The controller 8 further obtains a command current for obtaining a desired damping force in accordance with the detection signal of the acceleration sensor 7 and outputs the command current to a dither adjustment circuit 13 and an adder circuit 14 which will be described later, and has a predetermined amplitude. A CPU (dither generation means) 12 for outputting the dither current to the dither adjustment circuit 13, a dither adjustment circuit (dither amplitude setting means) 13 for adjusting the amplitude of the dither current output from the CPU 12 as described later, and a dither adjustment circuit An adder circuit 14 for adding the output signal of 13 and the command current output from the CPU 12, and a current for obtaining a transistor control signal by feeding back the terminal voltage value (detected value) of the shunt resistor 11 to the output value of the adder circuit 14 A feedback circuit 15, and by controlling the transistor 10 with this transistor control signal, the command current The energizing current dither current is superimposed is made to flow to the solenoid 2.
[0018]
The dither adjustment circuit 13 stores command current-dither amplitude data (map) as shown in the lower part of FIG. The command current-dither amplitude data is obtained as follows based on the fact that the shock absorber 6 has a command current (energization current) -damping force characteristic as shown in the upper part of FIG.
That is, in this embodiment, when the command current falls within the range of the second and fourth regions S ₂ and S ₄ , the dither current amplitude (dither amplitude) is set to a small value. For example, if the command current is a magnitude of the second region S _2, the dither amplitude D _R1 (D _R1 <D) set to the dither amplitude D damping force variation range corresponding to _R1 F _R1 predetermined value F _MAX (F _R1 <F _MAX ) as compared with (see FIG. 10). Further, if the command current is the size of the fourth region S _4, set the dither amplitude D _C1 (D _C1 <D), the dither amplitude D predetermined value damping force variation width F _C1 corresponding to _C1 F _MAX (F _C1 = F _R1 <F _MAX ).
Note that figure 5 the upper part, that the damping force change width corresponding to and dither amplitude D _C1 damping force variation range corresponding to the dither amplitude D _R1 is F _R1 is F _C1, commanded respectively The current I _R and the command current I _C are shown in correspondence. Here, although the damping force fluctuation range is set to satisfy F _C1 = F _R1 <F _MAX , the rate of change of the damping force in the fourth region S ₄ (the amount of change in damping force) is the second region S. Since it is smaller than that of ₂ , it may be set such that F _C1 <F _R1 <F _MAX .
[0019]
Then, the dither adjustment circuit 13 uses the command current-dither amplitude data (map) of FIG. 5 as described later, and cooperates with the CPU 12, the adder circuit 14, and the current feedback circuit 15 to perform arithmetic processing as follows. The amplitude of the dither current is adjusted.
[0020]
Here, the calculation processing contents of the dither adjustment circuit 13, the CPU 12, the addition circuit 14, and the current feedback circuit 15 will be described with reference to FIGS.
First, initialization is performed (step S1), and the determination as to whether or not the control cycle t _{ms has} elapsed is performed until it is determined YES (step S2). If YES is determined in step S2, the solenoid 2 is driven based on the signal calculated in the previous control cycle (step S3).
Subsequent to step S3, the information is output to members and portions (LEDs, etc.) other than the solenoid 2 (step S4).
[0021]
In the next step S5, the detection value of the acceleration sensor 7 is input. In the following step S6, based on the detected value of the acceleration sensor 7 read in step S5, the damping force necessary for damping the vehicle body and the command current necessary for generating this damping force (average value of the energized current) Ask for. In the subsequent step S7, the dither adjustment circuit 13 performs a dither current setting process (subroutine).
[0022]
The dither current setting subroutine will be described with reference to FIG.
First, based on the command current obtained in step S6, the amplitude of the dither current is calculated from the map in the lower part of FIG. 5 (step S10). In the next step S11, I = (dither amplitude) / 2 is calculated, and the average value of the dither current is obtained. Subsequently, in step S12, the following equation (1) is calculated, and the dither amplitude centered on the command current is superimposed by adding the current value (output current) I _OUT (the average value of the dither current to the command current). Ask).
[0023]
I _OUT = (command current value) + I (1)
[0024]
Then, in step S3 of the next control cycle, an energizing current (output current) I _OUT is output, and the transistor 10 is controlled so that the average value of the energizing current (output current) I _OUT that is finally output becomes the command current. Then, an energization current (output current) I _OUT as shown in FIG. 4 is obtained.
[0025]
In the suspension control apparatus configured as described above, the process of step S10 is performed, and when the change in the damping force of the shock absorber with respect to the change in the energization current to the solenoid is large (that is, the second and fourth regions S ₂ and S _4). ), The amplitude (dither amplitude) of the dither current superimposed on the command current is set to a small value [D _R1 (D _R1 <D) or D _C1 (D _C1 <D)]. [Damping force fluctuation width F _R1 (F _R1 <F _MAX ) in the second area S ₂ , and damping force fluctuation width F _C1 (F _C1 <F _MAX ) in the fourth area S ₄ ]. For this reason, it is suppressed that the sound and vibration of the shock absorber which generate | occur | produced by the prior art are caused. In this case, since the dither amplitude is reduced only in the region where the change in the damping force with respect to the energization current is large, the increase in the hysteresis of the damping force (deterioration of responsiveness) can be minimized.
[0026]
Next, a suspension control apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The description and illustration of the portions and members equivalent to the portions and members shown in FIGS. 1 to 5, 10 and 9 are omitted as appropriate.
[0027]
The dither adjustment circuit (dither frequency setting means) 13A of the second embodiment stores command current-dither frequency data (map) as shown in the lower part of FIG. The command current-dither frequency data is obtained as follows based on the fact that the shock absorber 6 has a command current (energization current) -damping force characteristic as shown in the upper part of FIG.
[0028]
That is, in the present embodiment, when the command current is in the second and fourth regions S ₂ and S ₄ , the dither current frequency (dither frequency) is compared with the above-described conventional dither frequency f ₀ . Large dither frequency f _d , f _c (f _d > f _c > f ₀ ) while the command current is in the first, third, fifth region S ₁ , S ₃ , S ₅ , is set to smaller than the dither frequency f ₀ of the prior art dither frequency _{_{_{f t (f t <f 0}}} ).
[0029]
In the suspension control device using the dither current, the hysteresis of the damping force is generally reduced by superimposing the dither current on the command current. However, the hysteresis reduction effect differs depending on the dither frequency, and the frequency is It is known that the lower the value, the higher the hysteresis reduction effect (the hysteresis can be further reduced). Then, based on this characteristic, the suspension control device of the present embodiment, in the region (second and fourth regions S ₂ , S ₄ ) where the change in the damping force with respect to the energized current is large as described above, The frequency (dither frequency) is set to a large value (f _d , f _c [f _d > f _c > f ₀ ], respectively), and the region where the change in damping force is large (second and fourth regions S ₂ and S ₄ ) In other regions (first, third, and fifth regions S ₁ , S ₃ , S ₅ ) except for, the dither frequency is set to a small value ( _ft [ _ft <f ₀ ]).
[0030]
The dither adjustment circuit 13A uses the command current-dither frequency data (map) of FIG. 8 as described later, and cooperates with the CPU 12, the adder circuit 14, and the current feedback circuit 15 to perform arithmetic processing as follows. The frequency of the dither current is adjusted.
[0031]
In the second embodiment, the controller 8 executes a dither current setting subroutine of FIG. 7 in place of the dither current setting subroutine of FIG. 3 executed by the first embodiment.
The subroutine of FIG. 7 differs from the subroutine of FIG. 3 in that step S10A is executed instead of step S10. In step S10A, the dither frequency is calculated from the map in the lower part of FIG. 8 based on the command current obtained in step S6.
[0032]
In the suspension control apparatus configured as described above, the processing of step S10A (calculation of the dither frequency from the command current-dither frequency data in the lower part of FIG. 8) is performed, and the command current is in a region where the change in damping force is large ( In the case of the size in the second and fourth regions S ₂ and S ₄ ), the dither current frequency (dither frequency) is set to a large value (f _d , f _c [f _d > f _c > f ₀ ], respectively). On the other hand, other regions (first, third, fifth regions S ₁ , S ₃ , S ₅ ) excluding regions (second and fourth regions S ₂ , S ₄ ) where the command current has a large change in damping force. If the size of the inner and the small value dither frequency (f _t [f _t <f _0]).
[0033]
As described above, in the second and fourth regions S ₂ and S ₄ where the change in the damping force with respect to the change in the energization current to the solenoid is large and noise and vibration are likely to occur, the dither frequency is large (f _d , f _c [f _d > f _c > f ₀ ]), the movement of the movable body 3 of the proportional solenoid valve 5 is suppressed (following performance of the movable body 3 is suppressed), and sound and Generation of vibration is prevented. On the other hand, when the command current is in the first, third, and fifth regions S ₁ , S ₃ , and S ₅ , the movable body 3 becomes easy to move because the dither frequency is small (followability of the movable body 3). Is improved), and the response is improved (hysteresis is reduced, that is, the effect of reducing hysteresis is increased). For this reason, it is possible to prevent the generation of sound and vibration by minimizing an increase in hysteresis over the entire region of the damping force of the shock absorber.
[0034]
In this embodiment, although the relationship between the magnitude of the frequency in each region of the command current was set to be _{_{_{f d> f c> f 0}}} > f t, a large change in the damping force region ( In the second and fourth regions S ₂ and S ₄ ), if the generation of sound and vibration can be prevented, the relationship between the magnitudes of the frequencies is f _d = f _c > f ₀ > _ft or f _c > f a _d> f _0> f _t it may be.
[0035]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the dither current amplitude superimposed on the command current in the region where the change in the damping force of the shock absorber with respect to the energization current to the solenoid is large is superimposed on the command current in the region where the change in the damping force is small. Since the value is set smaller than the amplitude of the current, the spool of the proportional solenoid valve becomes difficult to move, and the generation of sound and vibration can be suppressed.
[0036]
According to the second aspect of the present invention, the frequency of the dither current superimposed on the command current is set to a large value in a region where the change in the damping force of the shock absorber with respect to the change in the energization current to the solenoid is large. By making the movable body difficult to move, the generation of sound and vibration is prevented, and by setting the dither current frequency to a small value in other areas except areas where the change in damping force is large, proportional solenoids are used. The movable body of the valve is easy to move and hysteresis is reduced (responsiveness is improved). Therefore, it is possible to prevent the generation of sound and vibration by minimizing the increase in hysteresis over the entire region of the damping force of the shock absorber.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a suspension control apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing calculation processing contents of the controller of FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing a dither current setting processing subroutine of the flowchart of FIG. 2;
4 is a diagram schematically showing a correspondence relationship between a command current, a dither current, and an output current of the apparatus of FIG. 1. FIG.
5 is a diagram showing a damping force fluctuation characteristic with respect to a current change of the apparatus of FIG. 1 and a command current-dither amplitude map corresponding to the damping force fluctuation characteristic. FIG.
FIG. 6 is a diagram schematically showing a suspension control device according to a second embodiment of the present invention.
7 is a flowchart showing the calculation processing contents of the controller of FIG. 6;
FIG. 8 is a diagram showing the operation of the second embodiment.
FIG. 9 is a waveform diagram schematically showing a relationship between a PWM signal and dither vibration.
FIG. 10 is a diagram illustrating a damping force variation characteristic with respect to a current change.
[Explanation of symbols]
2 Solenoid 3 Movable body 5 Proportional solenoid valve 6 Shock absorber 8 Controller 12 CPU (Dither generation means)
13 Dither adjustment circuit (Dither amplitude setting means)
13A dither adjustment circuit (dither frequency setting means)

Claims

A proportional solenoid valve having a solenoid and a movable body that displaces according to the energization current to the solenoid, and a damping force that is telescopically interposed between the vehicle body and the axle and generates a damping force according to the displacement of the movable body A variable-type shock absorber; and a dither generating means for generating a dither current that constitutes the energization current together with the command current corresponding to the command current corresponding to a desired damping force, and the movable body according to the command current A suspension control device that vibrates with an amplitude corresponding to the dither current at a position,
The amplitude of the dither current superimposed on the command current definitive in the area there is a large change in the damping force of the shock absorber with respect to the flowing current, smaller than the amplitude of the dither current superimposed on the command current in the area change of the damping force is small A suspension control apparatus comprising dither amplitude setting means for setting a value.

A proportional solenoid valve having a solenoid and a movable body that displaces according to the energization current to the solenoid, and a damping force that is telescopically interposed between the vehicle body and the axle and generates a damping force according to the displacement of the movable body A variable-type shock absorber; and a dither generating means for generating a dither current that constitutes the energization current together with the command current corresponding to the command current corresponding to a desired damping force, and the movable body according to the command current A suspension control device that vibrates at a frequency corresponding to the dither current at a position,
In a region where the change in damping force of the shock absorber with respect to the energized current is large, the frequency of the dither current superimposed on the command current is set to a large value, and in other regions excluding the region where the change in damping force is large, A suspension control apparatus comprising a dither frequency setting means for setting a frequency of the dither current to a small value.